KR20150055757A - 충진재 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치에 관한 것이다. 상기 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치는, xyz축 중 적어도 두 개의 축이 소정 각도로 기울어지고 상기 xyz축 중 어느 하나의 축을 기준으로 왕복운동을 하는 테이블과; 상기 테이블의 일측으로 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재를 공급하는 충진재 공급부와; 상기 테이블 중 상기 충진재 공급부가 위치한 측과 다른 측에서 소정의 압력을 갖는 물을 제공하는 압력수 공급부와; 상기 테이블의 왕복운동 및 상기 압력수 공급부에 의하여 공급되는 물에 의하여 선별되는 충진재를 포집하는 포집부를 포함한다. 이에 따라, 상기 적어도 두 가지 물질을 순도높게 선별할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

Description

충진재 선별장치{Sorting apparatus for recycling filing material}

본 발명은 충진재 선별장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재의 리사이클을 위한 선별장치에 대한 것이다.

일반적으로 인조잔디는 합섬섬유를 소재로 하여 잔디의 형태를 갖도록 인공적으로 형성되는 것으로 시공 후 관리가 용이하고 푸르름이 항상 유지되므로 축구장, 필드하키장, 각종 실내 인테리어 및 레저시설에서 사용되고 있다. 이러한 인조잔디는 최근 기술 발달과 함께 그 품질이 매우 우수해져 가고 있으며 천연잔디에 비하여 물이 절약 및 환경보호가 가능하며 또한 잔디 관리비용의 절감되어 인조잔디 시장규모가 매년 급증하고 있다.

일반적으로 인조잔디는 카펫 형태의 기재와, 상기 기재 상에 식모되어 잔디 형태를 갖는 잔디층과, 상기 잔디층 내에 충진되는 충진재를 포함한다. 상기 기재와 잔디층은 섬유 구조체로서 열가소성 화학섬유(예를 들어, PE, PP, 나일론 등)를 이용하여 제조되며, 상기 충진재는 미립자의 규사와 고무 또는 실리콘 입자 등의 탄성체(예를 들어, SBR, EPDM, SEBS 등)를 포함하고, 제품에 따라 상기 잔디층이 상기 기재에 고정시키기 위한 백킹면(예를 들어 PP, PET, SBR, NR, Acrylic, CaCO3, 안료 등)을 더 포함하기도 한다.

이러한 인조잔디는 시공이 된 후 약 7년 내지 8년이 경과하면 잔디층의 마모 등의 이유로 수명이 다하여 교체가 불가피하다. 이에 따라, 인조잔디를 재활용하기 위하여 상기 열가소성 화학섬유로 이루어진 기재 및 잔디층과, 상기 충진재를 분리하는 방법이 공개되어 있다. 이렇게 하여 분리된 기재 및 잔디층은 화학섬유로 이루어져 있기에 열 등을 이용하여 리사이클링할 수 있다.

그러나, 상기 규사와 탄성체로 이러지는 충진재의 경우에는 상기 규사 및 탄성체 각각의 입도 크기가 설사 서로 다르다 할지라도 미립자이므로 분리가 쉽지 않아 지금까지는 전량 소각으로 처리하고 있어 아까운 자원을 낭비하고 있는 문제점이 존재한다. 또한 설사 규사와 탄성체가 분리되더라도, 서로 완벽하게 분리되지 않으면 리사이클링되기 어려운 문제점이 존재한다.

따라서, 본 발명의 목적은 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재의 리사이클을 위하여, 상기 물질을 순도 높게 분리할 수 있는 충진재 선별장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치에 있어서, xyz축 중 적어도 두 개의 축이 소정 각도로 기울어지고 상기 xyz축 중 어느 하나의 축을 기준으로 왕복운동을 하는 테이블과; 상기 테이블의 일측으로 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재를 공급하는 충진재 공급부와; 상기 테이블 중 상기 충진재 공급부가 위치한 측과 다른 측에서 소정의 압력을 갖는 물을 제공하는 압력수 공급부와; 상기 테이블의 왕복운동 및 상기 압력수 공급부에 의하여 공급되는 물에 의하여 선별되는 충진재를 포집하는 포집부를 포함하는 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치에 의하여 달성될 수 있다.

상기 적어도 두 가지 물질은 서로 다른 비중 범위와 서로 다른 입도 범위를 가지고 있고, 상기 테이블은, 상기 왕복운동의 기준 축에 평행하는 방향으로 마련되어 상기 적어도 두 가지 물질 중 비중이 큰 물질의 이동을 가이드하는 적어도 하나의 가이드 바를 포함할 수 있다.

상기 테이블에서, 상기 기울어지는 적어도 두 개의 축 각각은 0.1 내지 20도의 기울기를 가질 수 있다.

상기 테이블은, 상기 충진재 공급부와 상기 압력수 공급부가 위치하는 두 개의 측면이 상기 기울기를 갖도록 기울어질 수 있다.

상기 테이블은, 100 내지 800RPM의 속도로 왕복운동을 수행할 수 있다.

상기 포집부는, 상기 적어도 두 가지 물질 중 비중이 큰 물질을 포집하는 제1포집부와; 상기 적어도 두 가지 물질 중 비중이 적은 물질을 포집하는 제2포집부와; 선별되지 않은 두 가지 물질이 혼재된 충진재를 포집하는 제3포집부를 포함할 수 있다.

상기 제1포집부는, 상기 압력수 공급부에 의하여 공급되는 압력수가 진행하는 방향에 위치할 수 있다.

상기 제2포집부는, 상기 테이블의 왕복운동에 따른 진행방향에 위치할 수 있다.

상기 제3포집부는, 상기 선별되지 않은 충진재를 상기 충진재 공급부로 이송시키는 이송부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1포집부와 상기 제2포집부는, 선별된 각각의 물질로부터 탈수하는 탈수장치와 건조시키는 건조장치를 더 포함할 수 있다.

상기 적어도 두 가지 물질은 규사와 탄성체를 포함할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재의 리사이클을 위하여, 상기 물질을 순도 높게 분리할 수 있는 충진재 선별장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 선별장치의 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 선별장치의 충진재 선별 동작의 개념도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 선별장치의 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 리사이클용 선별장치(100)는 테이블(110), 충진재 공급부(120), 압력수 공급부(130), 및 포집부(140)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 리사이클용 선별장치(100)는 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재를 리사이클하기 위하여 상기 두 가지 물질 각각 순도 높게 분리할 수 있다. 특히 상기 충진재 리사이클용 선별장치는 비중은 서로 상이하지만 입도 크기의 차이가 크지 않아 쉽게 분리될 수 없는 적어도 두 가지 물질이 혼합된 혼합재를 각 물질별로 분리하는데 효과적이다.

여기에서, 상기 적어도 두 가지 물질은 서로 다른 비중 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1물질은 비중이 0.5 내지 2 사이, 바람직하게는 0.8 내지 1.8 사이, 바람직하게는 1.1 내지 1.6사이의 값을 갖는 물질을 포함할 수 있으며, 제2 물질은 비중이 1.5 내지 3 사이, 바람직하게는 2 내지 2.8사이, 더욱 바람직하게는 2.3 내지 2.6사이의 값을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 상기 적어도 두 가지 물질은 서로 다른 입도 크기의 함유 비율을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1물질은 0.01mm 내지 3mm 사이의 입도 크기를 가질 수 있으며, 그 중에서 1 내지 3mm 사이의 입도 크기가 가장 큰 비율로 포함될 수 있으며, 제2물질 역시 0.01mm 내지 3mm 사이의 입도 크기를 가질 수 있으며, 그 중에서 0.1 내지 0.9mm 사이의 입도 크기가 가장 큰 비율로 포함될 수 있다.

특히 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 리사이클용 선별장치는, 바람직하게 인조잔디가 시공될 때 충진되는, 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재를 리사이클하기 위하여 상기 두 가지 물질을 순도 높게 분리하는데 이용될 수 있으며, 상기 충진재는 규사와 탄성체를 포함할 수 있다. 상기 탄성체는 고무칩 또는 실리콘 등을 포함할 수 있으며, 비중은 0.5 내지 2 사이, 바람직하게는 0.8 내지 1.8 사이, 바람직하게는 1.1 내지 1.6사이의 값을 가질 수 있다. 상기 규사는 비중이 1.5 내지 3 사이, 바람직하게는 2 내지 2.8사이, 더욱 바람직하게는 2.3 내지 2.6사이의 값을 가질 수 있다. 또한, 탄성체의 입도 크기 범위는, 제1물질은 0.01mm 내지 3mm 사이의 입도 크기를 가질 수 있으며, 그 중에서 1 내지 3mm 사이의 입도 크기가 가장 큰 비율로 포함될 수 있으며, 규사 역시 0.01mm 내지 3mm 사이의 입도 크기를 가질 수 있으며, 그 중에서 0.1 내지 0.9mm 사이의 입도 크기가 가장 큰 비율로 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 선별장치는, 이렇게 두 가지 종류의 물질의 입도 크기가 너무 적어 설사 서로 다른 입도 크기 범위를 가진다고 하더라도 그 선별이 어려운 경우에 있어서, 비중에 근거하여 상기 규사와 탄성체가 분리될 수 있어, 상기 규사 및 탄성체 각각을 리사이클하는데 아주 용이하다.

테이블(100)은, xyz축 중 적어도 두 개의 축이 소정 각도로 기울어지고 상기 xyz축 중 어느 하나의 축을 기준으로 왕복운동을 수행한다. 테이블(100)은 가장 일반적인 직사각형의 형태를 가질 수 있으며, 이는 일 예이며 다른 어떤 형태도 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 테이블(100)은 xyz축의 3가지 축 중 적어도 두 개의 축이 소정의 각도로 기울어져 있다. 예를 들어, x축과 z축 방향으로 0.1 내지 20도의 각도로 기울어질 수 있다. 예를 들어, 상기 기울어지는 축은 상기 테이블(100)을 중심으로 충진재 공급부(120)와 압력수 공급부(130)가 위치한 축이 기울어질 수 있으며, 상기 충진재 공급부(120) 및 압력수 공급부(130)가 위치한 측의 경사가 높고, 각각의 반대 부분이 경사가 낮을 수 있다.

또한 상기 테이블(100)은 상기 xyz축 중 어느 하나의 축을 기준으로 왕복운동을 수행할 수 있으며, 예를 들어, 도 1과 같이 y축 방향인 A의 방향으로 왕복운동을 수행할 수 있다. 이러한 왕복운동을 수행하기 위하여 상기 테이블(100)은 소정의 모터부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 모터부(미도시)는 상기 테이블(100)이 100 내지 800RPM의 속도로 왕복운동을 수행하게 할 수 있도록 한다.

또한, 상기 테이블(100)의 상부면에는 상기 왕복운동의 기준 축에 평행하는 방향으로 마련되어 상기 적어도 두 가지 물질 중 비중이 큰 물질의 이동을 가이드하는 적어도 하나의 가이드 바(111)를 포함할 수 있다. 상기 가이드 바(111)는 상기 테이블(100)의 상부면에 소정의 높이를 갖는 요철로 마련될 수 있으며, 요철의 단면은 예를 들어 삼각형이 될 수 있다.

충진재 공급부(120)는 상기 테이블(100)의 일측에서 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재를 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 충진재는, 인조잔디의 포설 후 인조잔디 플레이성 확보를 위해 인조잔디 파일 사이, 즉 인조잔디 내부에 충진되는되는 물질로서, 상기 설명한 바와 같이 서로 다른 입도 크기 범위와 비중 범위를 갖는 규사 및 탄성체를 포함할 수 있다. 도 1을 참조하면, 일 예로, 상기 충진재 공급부(120)는 테이블(100)의 좌측에 마련되어 있으며, 이는 일 실시예이다. 소정의 물이 상기 충진재 공급부(120)에 공급되어 상기 규사 및 탄성체를 포함하는 충진재가 물에 젖은 채 상기 테이블(100)로 공급되도록 할 수 있다.

압력수 공급부(130)는 상기 테이블(100) 중 상기 충진재 공급부(120)가 위치한 측과 다른 측에서 소정의 압력을 갖는 물을 제공할 수 있다. 압력수 공급부(130)는 도 1을 참조하면, 테이블(100)의 충진재 공급부(120)가 위치하지 않는 다른 측에서소정의 압력을 갖는 물을 제공한다. 압력수 공급부(130)에서 제공되는 압력수는 충진재 공급부(120)에서 공급되는 적어도 두 가지 물질 중에서 비중이 적은 물질을 상기 압력수가 제공되는 방향으로 흘러가도록 하는 역할을 수행한다.

포집부(140)는 상기 테이블(100)의 왕복운동 및 상기 압력수 공급부(130)에서 공급되는 압력수에 의하여 선별되는 충진재를 포집할 수 있는 것으로서, 상기 적어도 두 가지 물질 중 비중이 큰 물질을 포집하는 제1포집부(141), 상기 적어도 두 가지 물질 중 비중이 적은 물질을 포집하는 제2포집부(143), 선별되지 않은 두 가지 물질이 혼재된 충진재를 포집하는 제3포집부(145)를 포함한다. 충진재 공급부(120)에서 충진재가 공급되고, 압력수 공급부(130)에서 압력수가 공급되면, 상기 공급되는 압력수에 의하여 상기 충진재 중 상대적으로 비중이 적은 물질(예를 들어 탄성체)이 압력수가 흘러내리는 방향으로 같이 흘러내리게 된다. 이에 따라, 상기 압력수가 흐르는 방향에 대응하여 테이블(100)에서 소정 높이만큼 테이블 아래에 위치하고 있는 제2포집부(143)에서 포집될 수 있다. 또한, 충진재 공급부(120)에서 공급되는 충진재 중 상대적으로 비중이 큰 물질(예를 들어 규사)은 테이블(100)의 상부면에 마련되는 복수 개의 가이드 바에 의하여 상기 압력수의 영향을 최소로 받으면서 상기 테이블(100)의 왕복운동의 진행방향으로 흘러가게 되고, 상기 테이블의 왕복운동의 진행방향에 대응하여 테이블(100)에서 소정 높이만큼 테이블 아래에 위치하고 있는 제1포집부(141)에서 포집될 수 있다.

또한, 상기 규사 및 탄성체가 각각 제1포집부(141)와 제2포집부(143)에서 포집되지 않고, 여전히 함께 혼합되어 섞여있을 수 있는데 이들은 상기 제1포집부(141)와 상기 제2포집부(143)의 중간 지점에 위치하고 있는 제3포집부(145)로 포집된다. 상기 제3포집부(145)에서 포집된, 여전히 선별되지 못한 충진재는 이송부(147)를 통하여 충진재 공급부(120)로 재공급된다. 이것이 수회 반복되면, 최종적으로 규사와 탄성체는 순도 99.9%로 각각 제1포집부(141)와 제2포집부(143)에 포집되어 선별될 수 있다.

따라서, 이렇게 포집된 규사와 탄성체는 모두 물에 젖어 있는바, 상기 제1포집부(141)와 제2포집부(143) 각각에 포집된 규사와 탄성체는 물에 젖은 상태로 존재하기에, 포집부(140)는 상기 물에 젖은 규사와 탄성체 각각을 탈수할 수 있는 탈수장치와 건조시킬 수 있는 건조장치를 더 포함할 수 있다. 상기 탈수장치와 건조장치는 제1포집부(141)와 제2포집부(143) 각각에 마련된 이송로를 통하여 연결될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 선별장치의 충진재 선별 동작의 개념도이다.

도 2를 참조하면, 충진재 공급부(120)로부터 물에 젖은 규사와 탄성체가 혼합된 충진재가 테이블(100)의 일 측에서 공급된다. 테이블(100)의 타 측에 위치한 압력수 공급부(130)로부터 소정의 압력을 갖는 물이 공급된다. 상기 공급되는 압력수에 의하여 상기 규사보다 비교적 비중이 적은 탄성체가 물에 부유하면서 압력수가 흘러내리는 방향(B방향)으로 함께 이동하게 되고, 상기 압력수의 이동방향에 대응하여 상기 압력수 공급부(130)와 대면하는 테이블의 측에 위치한 제2포집부(143)로 상기 탄성체가 포집된다. 이때, 상기 기재한 바와 같이, 테이블(100)이 압력수 공급부(130)가 위치한 측이 그 반대 측보면 높은 경사를 가지고 있어서 상기 탄성체가 더욱 쉽게 압력수와 함께 흘러내려 가면서 선별될 수 있다.

또한, 테이블(100)은 A의 방향으로 왕복운동을 수행하게 되면 충진재 공급부(120)와 대면하는 방향으로 물질들이 진행하게 된다. 충진재 공급부(120)에서 공급되는, 상대적으로 비중이 큰 규사는 테이블(100)의 상부면에 마련되는 가이드 복수 개의 바(111)에 의하여 더 이상 테이블(100)을 벗어나지 않으면서, 테이블(100)의 왕복운동의 진행방향으로 이동하게 된다. 왕복운동에 따른 진동의 영향으로 규사는 C의 방향으로 이동하게 되어, 이에 대응하여 위치하고 있는 제1포집부(141)로 상기 규사가 포집된다. 이때, 상기 기재한 바와 같이, 테이블(100)이 충진재 공급부(120)가 위치한 측이 그 반대 측보다 높은 경사를 가지고 있어서 상기 규사가 더욱 쉽게 왕복운동에 의한 진동으로 C방향으로 더욱 쉽게 이동하면서 선별될 수 있다.

한편, 규사와 탄성체가 각각 테이블의 왕복운동과 압력수에 의하여 선별되지 못할 수 있어 여전히 혼합되어 존재할 수 있는 바, 이들은 D의 방향으로 이동하게 되어, 이에 대응하여 위치하고 있는 제3포집부(145)로 포집되고, 이송부(147)를 통하여 다시 충진재 공급부(120)로 공급되어 다시 상기 선별이 재수행되며, 이는 규사와 탄성체가 순도 99.9%로 선별될때까지 수회 반복되어 수행될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 리사이클용 선별장치는 서로 다른 비중을 갖는 적어도 두 가지 물질을 각각 순도 높게 분리하여, 제1물질 및 제2물질 각각은 소정의 희망 용도로 재활용이 가능하게 된다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100: 충진재 선별장치
110: 테이블
120: 충진재 공급부
130: 압력수 공급부
140: 포집부

Claims (11)

1. 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치에 있어서,
   xyz축 중 적어도 두 개의 축이 소정 각도로 기울어지고 상기 xyz축 중 어느 하나의 축을 기준으로 왕복운동을 하는 테이블과;
   상기 테이블의 일측으로 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재를 공급하는 충진재 공급부와;
   상기 테이블 중 상기 충진재 공급부가 위치한 측과 다른 측에서 소정의 압력을 갖는 물을 제공하는 압력수 공급부와;
   상기 테이블의 왕복운동 및 상기 압력수 공급부에 의하여 공급되는 물에 의하여 선별되는 충진재를 포집하는 포집부를 포함하는 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 두 가지 물질은 서로 다른 비중 범위를 가지고 있고,
   상기 테이블은, 상기 왕복운동의 기준 축에 평행하는 방향으로 마련되어 상기 적어도 두 가지 물질 중 비중이 큰 물질의 이동을 가이드하는 적어도 하나의 가이드 바를 포함하는 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 테이블에서,
   상기 기울어지는 적어도 두 개의 축 각각은 0.1 내지 20도의 기울기를 갖는 것인 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 테이블은, 상기 충진재 공급부와 상기 압력수 공급부가 위치하는 두 개의 측면이 상기 기울기를 갖도록 기울어지는 것인 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 테이블은, 100 내지 800RPM의 속도로 왕복운동을 수행하는 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 포집부는,
   상기 적어도 두 가지 물질 중 비중이 큰 물질을 포집하는 제1포집부와;
   상기 적어도 두 가지 물질 중 비중이 적은 물질을 포집하는 제2포집부와;
   선별되지 않은 두 가지 물질이 혼재된 충진재를 포집하는 제3포집부를 포함하는 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1포집부는, 상기 압력수 공급부에 의하여 공급되는 압력수가 진행하는 방향에 위치하는 것인 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2포집부는, 상기 테이블의 왕복운동에 따른 진행방향에 위치하는 것인 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제3포집부는, 상기 선별되지 않은 충진재를 상기 충진재 공급부로 이송시키는 이송부를 더 포함하는 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1포집부와 상기 제2포집부는,
    선별된 각각의 물질로부터 탈수하는 탈수장치와 건조시키는 건조장치를 더 포함하는 적어도 두 가지 물질이 혼재된 충진재 선별장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 두 가지 물질은 규사와 탄성체를 포함하는 충진재 선별장치.
    

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